JP2017181130A - Infrared ray sensor device - Google Patents

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雅史 西山
Masafumi Nishiyama
雅史 西山
平野 晋吾
Shingo Hirano
晋吾 平野
中村 賢蔵
Kenzo Nakamura
賢蔵 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared ray sensor device capable of accurately measuring temperature by preventing influences due to accumulation of dust and dirt.SOLUTION: The infrared ray sensor device includes: an infrared sensor body 2 which has a first heat sensitive element for detection and a second heat sensitive element for compensation; and a light guide member 4 having an opening immediately above the first heat sensitive element which is formed enclosing the infrared sensor body. The light guide member includes: a first shielding part 5a covering immediately above the second heat sensitive element side; and a second shielding part 6a which is formed immediately above the first shielding part being separated from the first shielding part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トナーの定着ローラ等の測定対象物からの赤外線を検知して該測定対象物の温度等を測定する赤外線センサ装置に関する。   The present invention relates to an infrared sensor device that detects infrared rays from a measurement object such as a toner fixing roller and measures the temperature and the like of the measurement object.

従来、測定対象物から輻射により放射される赤外線を非接触で検知して測定対象物の温度を測定する温度センサとして、赤外線センサが使用されている。このような赤外線センサは、例えば複写機やプリンタなどに内蔵されているトナー(現像剤)の定着ローラの温度測定やエアコンの室内温度制御等の種々の分野で用いられている。   Conventionally, an infrared sensor is used as a temperature sensor that detects the temperature of an object to be measured by detecting infrared rays radiated from the object to be measured in a non-contact manner. Such an infrared sensor is used in various fields such as temperature measurement of a fixing roller of toner (developer) incorporated in a copying machine, a printer, or the like, or indoor temperature control of an air conditioner.

例えば、特許文献1には、開口部を有して赤外線を導く導光部及び遮蔽壁を有して赤外線を遮蔽する遮蔽部を備えたケースと、赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子とが配置されたフィルムとを具備した赤外線温度センサが記載されている。この赤外線温度センサでは、遮蔽部内に温度補償用感熱素子が設置されている。
また、特許文献2には、赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子とが配置された樹脂フィルムと、導光部を有する保持体とを備えた赤外線温度センサが記載されている。この赤外線温度センサでは、温度補償用感熱素子が、保持体と蓋部材との内部に配置されている。
For example, Patent Document 1 discloses a case having a light guide part that has an opening and guides infrared rays, a shielding part that has a shielding wall and shields infrared rays, a thermal sensor for detecting infrared rays, and a thermal sensor for temperature compensation. An infrared temperature sensor comprising a film on which is arranged is described. In this infrared temperature sensor, a temperature-compensating thermal element is installed in the shielding part.
Patent Document 2 describes an infrared temperature sensor including a resin film in which an infrared detection thermal element and a temperature compensation thermal element are arranged, and a holder having a light guide. In this infrared temperature sensor, the temperature compensating thermosensitive element is disposed inside the holding body and the lid member.

特開2015−172537号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-172537 特開2002−156284号公報JP 2002-156284 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の技術では、温度補償用の感熱素子に赤外線が入射されないように赤外線を遮蔽部や蓋部材で覆っているが、遮蔽部や蓋部材の上にゴミや汚れ等が付着する場合があり、付着したゴミや汚れ等が赤外線を吸収して加熱され、その熱が遮蔽部や蓋部材に伝わって温度補償用の感熱素子に影響を与えてしまう問題があった。
The following problems remain in the conventional technology.
That is, in the conventional technology, infrared rays are covered with a shielding part or lid member so that infrared rays are not incident on the temperature-compensating thermosensitive element, but dust or dirt may adhere to the shielding part or lid member. There is a problem that adhering dust or dirt is heated by absorbing infrared rays, and the heat is transmitted to the shielding part or the lid member to affect the temperature-compensating thermal element.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ゴミや汚れ等の付着による影響を抑制し、高精度に温度を測定することができる赤外線センサ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an infrared sensor device capable of suppressing the influence of adhesion of dust, dirt, and the like and measuring temperature with high accuracy.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る赤外線センサ装置は、検出用の第1の感熱素子と補償用の第2の感熱素子とを有する赤外線センサ本体と、前記赤外線センサ本体を囲んで設けられ前記第1の感熱素子側の直上に開口部を有する導光路部材とを備え、前記導光路部材が、前記第2の感熱素子側の直上を覆う第1遮蔽部と、前記第1遮蔽部の直上に設けられ前記第1遮蔽部から離間した第2遮蔽部とを有していることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, an infrared sensor device according to a first aspect of the present invention is an infrared sensor body having a first thermal element for detection and a second thermal element for compensation, and is provided so as to surround the infrared sensor body. A light guide member having an opening directly above the heat sensitive element side, and the light guide member is provided directly above the first shield part and a first shielding part that covers just above the second heat sensitive element side And a second shielding part spaced from the first shielding part.

すなわち、この赤外線センサ装置では、導光路部材が、第2の感熱素子側の直上を覆う第1遮蔽部と、第1遮蔽部の直上に設けられ第1遮蔽部から離間した第2遮蔽部とを有しているので、第2遮蔽部上にゴミや汚れ等が付着して第2遮蔽部に熱が伝わっても第1遮蔽部が第2遮蔽部からの赤外線を遮断することで、温度補償用の第2の感熱素子が影響を受けることを抑制可能である。   That is, in this infrared sensor device, the light guide path member includes a first shielding part that covers directly above the second thermal element side, and a second shielding part that is provided immediately above the first shielding part and spaced apart from the first shielding part. Therefore, even if dust or dirt adheres to the second shielding part and heat is transmitted to the second shielding part, the first shielding part blocks infrared rays from the second shielding part, so that the temperature is reduced. It is possible to suppress the compensation of the second heat sensitive element for compensation.

第2の発明に係る赤外線センサ装置は、第1の発明において、前記第2遮蔽部が、下端を前記第1の感熱素子側に向けて傾斜した傾斜部とされていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサ装置では、第2遮蔽部が、下端を第1の感熱素子側に向けて傾斜した傾斜部とされているので、第2遮蔽部の傾斜角度に応じて検出用の第1の感熱素子側の受光面に対して視野角を確保することができる。
An infrared sensor device according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the second shielding part is an inclined part inclined with a lower end directed toward the first thermal element.
That is, in this infrared sensor device, since the second shielding portion is an inclined portion whose lower end is inclined toward the first thermal element side, the first detection for detection according to the inclination angle of the second shielding portion. A viewing angle can be ensured with respect to the light receiving surface on the thermal element side.

第3の発明に係る赤外線センサ装置は、第1又は第2の発明において、前記赤外線センサ本体と前記導光路部材とが設置される基板を備え、前記導光路部材が、前記赤外線センサ本体を囲んで前記基板上に設置されていると共に前記第1遮蔽部を有した内側部材と、前記内側部材との間に隙間を空けた状態で前記内側部材を囲んで前記基板上に設置されていると共に前記第2遮蔽部を有した外側部材とで構成されていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサ装置では、導光路部材が、赤外線センサ本体を囲んで基板上に設置されていると共に第1遮蔽部を有した内側部材と、内側部材との間に隙間を空けた状態で内側部材を囲んで基板上に設置されていると共に第2遮蔽部を有した外側部材とで構成されているので、第2遮蔽部を有した外側部材から熱が内側部材に直接伝わることを抑制することができる。
An infrared sensor device according to a third invention is the infrared sensor device according to the first or second invention, further comprising a substrate on which the infrared sensor body and the light guide member are installed, and the light guide member surrounds the infrared sensor body. And is disposed on the substrate so as to surround the inner member with a gap between the inner member having the first shielding portion and the inner member. It is comprised with the outer side member which has the said 2nd shielding part, It is characterized by the above-mentioned.
That is, in this infrared sensor device, the light guide member is disposed on the substrate so as to surround the infrared sensor body, and a gap is provided between the inner member having the first shielding portion and the inner member. Since it is composed of the outer member having the second shielding portion and being placed on the substrate so as to surround the inner member, heat is prevented from being directly transferred from the outer member having the second shielding portion to the inner member. can do.

第4の発明に係る赤外線センサ装置は、第1から第3の発明のいずれかにおいて、前記導光路部材が、前記基板に形成された取り付け孔を貫通する複数の下部突出端部を有し、前記下部突出端部が、前記基板の裏面側で折り曲げられた状態で前記第1の感熱素子及び前記第2の感熱素子の直下の領域を覆った裏面遮蔽部とされていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサ装置では、下部突出端部が、基板の裏面側で折り曲げられた状態で第1の感熱素子及び第2の感熱素子の直下の領域を覆った裏面遮蔽部とされているので、裏面側からの輻射熱を裏面遮蔽部で遮蔽し、その影響から隔離することができる。
An infrared sensor device according to a fourth invention is the infrared sensor device according to any one of the first to third inventions, wherein the light guide member has a plurality of lower protruding end portions penetrating through attachment holes formed in the substrate, The lower protruding end portion is a back surface shielding portion that covers a region immediately below the first and second heat sensitive elements in a state of being bent on the back surface side of the substrate. .
That is, in this infrared sensor device, the lower protruding end portion is a back surface shielding portion that covers a region immediately below the first and second heat sensitive elements while being bent on the back surface side of the substrate. The radiant heat from the back side can be shielded by the back side shielding part and isolated from the influence.

第5の発明に係る赤外線センサ装置は、第1から第4の発明のいずれかにおいて、前記赤外線センサ本体が、受光面を上面に有する絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの下面に互いに離間させて設けられた前記第1の感熱素子及び前記第2の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの下面に形成され前記第1の感熱素子に接続された導電性の第1の配線膜及び前記第2の感熱素子に接続された導電性の第2の配線膜とを備えていることを特徴とする。
すなわち、この赤外線センサ装置では、絶縁性フィルムに感熱素子が設けられているので、導光路部材から感熱素子への熱伝達がさらに抑制されて高精度な測定が可能になる。
An infrared sensor device according to a fifth invention is the infrared sensor device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the infrared sensor main body is spaced apart from an insulating film having a light receiving surface on an upper surface and a lower surface of the insulating film. The first and second thermosensitive elements provided on the insulating film, the conductive first wiring film formed on the lower surface of the insulating film and connected to the first thermosensitive element, and the second thermosensitive element And a conductive second wiring film connected to the thermosensitive element.
That is, in this infrared sensor device, since the heat sensitive element is provided in the insulating film, heat transfer from the light guide member to the heat sensitive element is further suppressed, and high-precision measurement is possible.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る赤外線センサ装置によれば、導光路部材が、第2の感熱素子側の直上を覆う第1遮蔽部と、第1遮蔽部の直上に設けられ第1遮蔽部から離間した第2遮蔽部とを有しているので、第2遮蔽部上にゴミや汚れ等が付着して第2遮蔽部に熱が伝わっても第1遮蔽部が第2遮蔽部からの赤外線を遮断することで、補償用の第2の感熱素子が影響を受けることを抑制可能である。
したがって、本発明の赤外線センサ装置は、ゴミや汚れ等が付着しても高精度な温度測定が維持でき、特に、複写機やプリンタ等のトナーの定着ローラを測定する温度センサとして好適である。
The present invention has the following effects.
That is, according to the infrared sensor device of the present invention, the light guide member is provided directly above the first shielding portion and the first shielding portion that covers the second heat sensitive element side, and is separated from the first shielding portion. Since it has a second shielding part, even if dust or dirt adheres to the second shielding part and heat is transmitted to the second shielding part, the first shielding part blocks infrared rays from the second shielding part. By doing so, it is possible to prevent the compensation second thermal element from being affected.
Therefore, the infrared sensor device of the present invention can maintain high-precision temperature measurement even if dust or dirt adheres, and is particularly suitable as a temperature sensor for measuring a toner fixing roller of a copying machine or a printer.

本発明に係る赤外線センサ装置の第1実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the infrared sensor apparatus which concerns on this invention. 第1実施形態において、赤外線センサ装置を示す平面図である。In 1st Embodiment, it is a top view which shows an infrared sensor apparatus. 第1実施形態において、赤外線センサ装置を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows an infrared sensor apparatus. 第1実施形態において、基板に取り付ける前の内側部材を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows the inner member before attaching to a board | substrate. 第1実施形態において、基板を示す裏面図(a)及び赤外線センサ装置を示す裏面図(b)である。In 1st Embodiment, it is the back view (a) which shows a board | substrate, and the back view (b) which shows an infrared sensor device. 第1実施形態において、赤外線センサ本体を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows an infrared sensor main body. 第1実施形態において、赤外線センサ本体を示す断面図である。In 1st Embodiment, it is sectional drawing which shows an infrared sensor main body. 第1実施形態において、配線膜を形成した絶縁性フィルムを示す裏面図である。In 1st Embodiment, it is a back view which shows the insulating film in which the wiring film was formed. 第1実施形態において、外側部材を外した赤外線センサ装置を示す斜視図である。In 1st Embodiment, it is a perspective view which shows the infrared sensor apparatus which removed the outer side member. 本発明に係る赤外線センサ装置の第2実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Embodiment of the infrared sensor apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係る赤外線センサ装置の第1実施形態を、図1から図9を参照しながら説明する。   Hereinafter, a first embodiment of an infrared sensor device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

本実施形態の赤外線センサ装置1は、例えばトナーの定着ローラの温度を測定するものであって、図1から図3に示すように、検出用の第1の感熱素子3Aと補償用の第2の感熱素子3Bとを有する赤外線センサ本体2と、赤外線センサ本体2を囲んで設けられ第1の感熱素子3A側の直上に開口部を有する導光路部材4とを備えている。
なお、図1において、赤外線センサ本体2は、概略的に図示している。
上記導光路部材4は、第2の感熱素子3B側の直上を覆う第1遮蔽部5aと、第1遮蔽部5aの直上に設けられ第1遮蔽部5aから離間した第2遮蔽部6aとを有している。すなわち、導光路部材4は、第1遮蔽部5aと第2遮蔽部6aとの二重ひさし構造を有している。
The infrared sensor device 1 according to the present embodiment measures, for example, the temperature of a toner fixing roller. As shown in FIGS. 1 to 3, the first thermal element 3A for detection and the second sensor 2 for compensation are used. The infrared sensor main body 2 having the thermal sensor element 3B, and the light guide member 4 which surrounds the infrared sensor main body 2 and has an opening directly above the first thermal sensor element 3A side.
In FIG. 1, the infrared sensor body 2 is schematically shown.
The light guide member 4 includes a first shielding portion 5a that covers a portion directly above the second thermal element 3B, and a second shielding portion 6a that is provided immediately above the first shielding portion 5a and is spaced apart from the first shielding portion 5a. Have. That is, the light guide member 4 has a double eaves structure of the first shielding part 5a and the second shielding part 6a.

上記第2遮蔽部6aは、第1遮蔽部5aの直上を覆っており、下端を第1の感熱素子3A側に向けて傾斜した傾斜部とされている。
また、本実施形態の赤外線センサ装置1は、赤外線センサ本体2と導光路部材4とが設置される基板7を備えている。
なお、上記第1遮蔽部5aは、基板7に平行に設置されている。
上記導光路部材4は、赤外線センサ本体2を囲んで基板7上に設置されていると共に第1遮蔽部5aを有した内側部材5と、内側部材5との間に隙間を空けた状態で内側部材5を囲んで基板7上に設置されていると共に第2遮蔽部6aを有した外側部材6とで構成されている。
The second shielding part 6a covers the part directly above the first shielding part 5a, and is a sloped part with a lower end inclined toward the first thermal element 3A.
In addition, the infrared sensor device 1 of the present embodiment includes a substrate 7 on which the infrared sensor main body 2 and the light guide member 4 are installed.
The first shielding part 5 a is installed in parallel with the substrate 7.
The light guide member 4 is disposed on the substrate 7 so as to surround the infrared sensor main body 2 and the inner member 5 having the first shielding portion 5a and the inner member 5 with a gap between them. The outer member 6 is provided on the substrate 7 so as to surround the member 5 and has the second shielding part 6a.

上記導光路部材4の内側部材5は、図4及び図5に示すように、基板7に形成された取り付け孔7aを貫通する複数の下部突出端部5bを有している。
これら下部突出端部5bは、基板7の裏面側で折り曲げられた状態で第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bの直下の領域を覆った裏面遮蔽部5cとされている。
すなわち、内側部材5は、図4に示すように、矩形平板状に下方に突出した一対の下部突出端部5bを下部に有しており、これら下部突出端部5bを図5の(a)に示す基板7の取り付け孔7aに差し込んだ後、基板7の裏面側を覆うようにそれぞれ内側に折り曲げている。これによって、内側部材5が抜け止め固定されると共に、一対の裏面遮蔽部5cが形成される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner member 5 of the light guide member 4 has a plurality of lower protruding end portions 5 b penetrating through attachment holes 7 a formed in the substrate 7.
These lower protruding end portions 5b are back surface shielding portions 5c that cover regions immediately below the first and second heat sensitive elements 3A and 3B in a state of being bent on the back surface side of the substrate 7.
That is, as shown in FIG. 4, the inner member 5 has a pair of lower protruding end portions 5b protruding downward in a rectangular flat plate shape at the lower portion, and these lower protruding end portions 5b are shown in FIG. After being inserted into the mounting hole 7a of the substrate 7 shown in FIG. As a result, the inner member 5 is fixed and secured, and a pair of back surface shielding portions 5c are formed.

なお、外側部材6の下部には複数の固定用突起6bが設けられており、基板7に形成された取り付け孔7bに固定用突起6bを差し込むと共に、一部の固定用突起6bを折り曲げることで外側部材6が基板7上に抜け止め固定されている。
上記外側部材6及び内側部材5は、全体が略四角筒状であり、SUS(ステンレス)等の金属板や樹脂成形体等で形成されている。
A plurality of fixing protrusions 6b are provided at the lower part of the outer member 6, and the fixing protrusions 6b are inserted into the mounting holes 7b formed in the substrate 7 and a part of the fixing protrusions 6b is bent. The outer member 6 is fixed on the substrate 7 to prevent it from coming off.
The outer member 6 and the inner member 5 have a substantially rectangular tube shape as a whole, and are formed of a metal plate such as SUS (stainless steel), a resin molded body, or the like.

上記赤外線センサ本体2は、図6から図9に示すように、受光面2aを上面に有する絶縁性フィルム10と、絶縁性フィルム10の下面に互いに離間させて設けられた第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bと、絶縁性フィルム10の下面に形成され第1の感熱素子3Aに接続された導電性の第1の配線膜11A及び第2の感熱素子3Bに接続された導電性の第2の配線膜11Bとを備えている。   As shown in FIGS. 6 to 9, the infrared sensor body 2 includes an insulating film 10 having a light receiving surface 2a on the upper surface, and a first thermal element 3A provided on the lower surface of the insulating film 10 so as to be separated from each other. And the second thermal element 3B and the conductive first wiring film 11A formed on the lower surface of the insulating film 10 and connected to the first thermal element 3A and the conductive element connected to the second thermal element 3B. Second wiring film 11B.

また、赤外線センサ本体2は、絶縁性フィルム10の下面側に配された樹脂製の端子支持体12と、該端子支持体12に設けられ下部が端子支持体12の下部に配された複数の実装用端子13とを備えている。   The infrared sensor body 2 includes a resin-made terminal support 12 disposed on the lower surface side of the insulating film 10, and a plurality of lower portions provided on the terminal support 12 and disposed below the terminal support 12. And a mounting terminal 13.

また、絶縁性フィルム10の上面のうち、第1の感熱素子3A側の領域に受光面2aが設けられていると共に、第2の感熱素子3B側の領域が赤外線を遮蔽した領域とされている。
上記第2の感熱素子3B側の領域には、赤外線反射膜14がパターン形成されて赤外線が遮蔽されており、赤外線を遮蔽した領域を設けている。
In addition, a light receiving surface 2a is provided in a region on the first heat sensitive element 3A side of the upper surface of the insulating film 10, and a region on the second heat sensitive element 3B side is a region shielded from infrared rays. .
In the region on the second thermal element 3B side, an infrared reflection film 14 is patterned to shield infrared rays, and a region that shields infrared rays is provided.

すなわち、第2の感熱素子3Bに対向して絶縁性フィルム10の上面に赤外線反射膜14が設けられている。この赤外線反射膜14は、絶縁性フィルム10の上面において第2の感熱素子3B側の領域に矩形状に形成されている。
上記赤外線反射膜14は、絶縁性フィルム10よりも高い赤外線反射率を有する材料で形成され、銅箔上に金メッキ膜が施されて形成されている。なお、金メッキ膜の他に、例えば鏡面のアルミニウム蒸着膜やアルミニウム箔等で形成しても構わない。この赤外線反射膜14は、第2の感熱素子3Bよりも大きなサイズでこれを覆うように形成されている。
That is, the infrared reflecting film 14 is provided on the upper surface of the insulating film 10 so as to face the second heat sensitive element 3B. The infrared reflection film 14 is formed in a rectangular shape in a region on the second heat sensitive element 3B side on the upper surface of the insulating film 10.
The infrared reflecting film 14 is formed of a material having an infrared reflectance higher than that of the insulating film 10 and is formed by applying a gold plating film on a copper foil. In addition to the gold plating film, for example, a mirror-deposited aluminum vapor deposition film or an aluminum foil may be used. The infrared reflection film 14 is formed to cover the second thermal element 3B with a size larger than that of the second thermal element 3B.

上記第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bは、両端部に端子部が形成されたチップサーミスタである。このサーミスタとしては、NTC型、PTC型、CTR型等のサーミスタがあるが、本実施形態では、第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bとして、例えばNTC型サーミスタを採用している。このサーミスタは、Mn−Co−Cu系材料、Mn−Co−Fe系材料等のサーミスタ材料で形成されている。   The first thermal element 3A and the second thermal element 3B are chip thermistors in which terminal portions are formed at both ends. As this thermistor, there are thermistors such as NTC type, PTC type, CTR type, etc. In this embodiment, for example, NTC type thermistors are employed as the first thermal element 3A and the second thermal element 3B. This thermistor is formed of a thermistor material such as a Mn—Co—Cu-based material or a Mn—Co—Fe-based material.

第1の配線膜11A及び第2の配線膜11Bには、その一端部にそれぞれ絶縁性フィルム10に形成された接着電極15A,15Bが接続されていると共に、他端部にそれぞれ絶縁性フィルム10に形成された端子電極16A,16Bが接続されている。
なお、上記接着電極15A,15Bには、それぞれ対応する第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bの端子部が半田等の導電性接着剤で接着される。
上記基板7は、例えばPCB基板等の回路基板である。
Adhesive electrodes 15A and 15B formed on the insulating film 10 are connected to one end of each of the first wiring film 11A and the second wiring film 11B, and the insulating film 10 is connected to the other end. The terminal electrodes 16A and 16B formed in the are connected.
Note that the terminal portions of the corresponding first thermal element 3A and second thermal element 3B are bonded to the adhesive electrodes 15A and 15B with a conductive adhesive such as solder.
The board 7 is a circuit board such as a PCB board.

上記絶縁性フィルム10は、ポリイミド樹脂シートで長方形状に形成され、赤外線反射膜14、第1の配線膜11A及び第2の配線膜11Bが銅箔で形成されている。すなわち、これらは、絶縁性フィルム10とされるポリイミド基板の表面に、赤外線反射膜14、第1の配線膜11A及び第2の配線膜11Bとされる銅箔がパターン形成された両面フレキシブル基板によって作製されたものである。   The insulating film 10 is formed of a polyimide resin sheet in a rectangular shape, and the infrared reflecting film 14, the first wiring film 11A, and the second wiring film 11B are formed of copper foil. That is, these are formed by a double-sided flexible substrate in which the surface of a polyimide substrate used as the insulating film 10 is patterned with a copper foil used as the infrared reflecting film 14, the first wiring film 11A, and the second wiring film 11B. It was produced.

上記実装用端子13は、例えば錫めっきされた銅合金で形成されている。この実装用端子13は、端子支持体12の上部まで延在し、対応する第1の配線膜11A及び第2の配線膜11Bにおける第1の端子電極16A及び第2の端子電極16Bに接続されている。
また、実装用端子13の下部13aは、端子支持体12の下面よりも下方に突出して設けられている。すなわち、実装用端子13は、上下に延在し、下部13aが端子支持体12の下面よりも下方に突出していると共に、さらに下部13aが側方に向けて屈曲し突出しており、全体としてL字状に形成されている。
実装用端子13は、端子支持体12の四隅近傍にそれぞれ配置され、インサート成形や嵌め込み等によって端子支持体12内に組み込まれている。
The mounting terminal 13 is made of, for example, a tin-plated copper alloy. The mounting terminal 13 extends to the upper portion of the terminal support 12 and is connected to the first terminal electrode 16A and the second terminal electrode 16B in the corresponding first wiring film 11A and second wiring film 11B. ing.
Further, the lower portion 13 a of the mounting terminal 13 is provided so as to protrude downward from the lower surface of the terminal support 12. That is, the mounting terminal 13 extends vertically, and the lower portion 13a protrudes downward from the lower surface of the terminal support 12, and the lower portion 13a bends and protrudes laterally. It is formed in a letter shape.
The mounting terminals 13 are respectively arranged in the vicinity of the four corners of the terminal support 12 and are incorporated into the terminal support 12 by insert molding or fitting.

上記端子支持体12は、PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等の樹脂で形成されており、絶縁性フィルム10の少なくとも外縁部に沿った枠状に形成されている。すなわち、この端子支持体12は、絶縁性フィルム10の外縁部に沿った外枠部分と、第1の感熱素子3Aと第2の感熱素子3Bとの中間部分を横切る中間枠部とで構成されている。   The terminal support 12 is made of a resin such as PPS (polyphenylene sulfide resin) and is formed in a frame shape along at least the outer edge of the insulating film 10. That is, the terminal support 12 is composed of an outer frame portion along the outer edge portion of the insulating film 10 and an intermediate frame portion crossing an intermediate portion between the first thermal element 3A and the second thermal element 3B. ing.

このように本実施形態の赤外線センサ装置1では、導光路部材4が、第2の感熱素子3B側の直上を覆う第1遮蔽部5aと、第1遮蔽部5aの直上に設けられ第1遮蔽部5aから離間した第2遮蔽部6aとを有しているので、図1に示すように、第2遮蔽部6a上にゴミや汚れG等が付着して第2遮蔽部6aに熱が伝わっても第1遮蔽部5aが第2遮蔽部6aからの赤外線を遮断することで、温度補償用の第2の感熱素子3Bが影響を受けることを抑制可能である。   As described above, in the infrared sensor device 1 according to the present embodiment, the light guide member 4 is provided on the first shielding portion 5a that covers the portion directly above the second thermal element 3B and the first shielding portion 5a. Since the second shielding part 6a is separated from the part 5a, as shown in FIG. 1, dust, dirt G, etc. adhere to the second shielding part 6a and heat is transmitted to the second shielding part 6a. Even if the 1st shielding part 5a interrupts | blocks the infrared rays from the 2nd shielding part 6a, it can suppress that the 2nd thermal element 3B for temperature compensation is influenced.

また、第2遮蔽部6aが、下端を第1の感熱素子3A側に向けて傾斜した傾斜部とされているので、第2遮蔽部6aの傾斜角度に応じて検出用の第1の感熱素子3A側の受光面2aに対して視野角を確保することができる。
また、導光路部材4が、赤外線センサ本体2を囲んで基板7上に設置されていると共に第1遮蔽部5aを有した内側部材5と、内側部材5との間に隙間を空けた状態で内側部材5を囲んで基板7上に設置されていると共に第2遮蔽部6aを有した外側部材6とで構成されているので、第2遮蔽部6aを有した外側部材6から熱が内側部材5に直接伝わることを抑制することができる。
Moreover, since the 2nd shielding part 6a is made into the inclination part which inclined the lower end toward the 1st thermal element 3A side, according to the inclination angle of the 2nd shielding part 6a, the 1st thermal element for a detection A viewing angle can be secured with respect to the light receiving surface 2a on the 3A side.
In addition, the light guide member 4 is disposed on the substrate 7 so as to surround the infrared sensor body 2, and a gap is provided between the inner member 5 having the first shielding part 5 a and the inner member 5. The outer member 6 is disposed on the substrate 7 so as to surround the inner member 5 and has the second shielding portion 6a. Therefore, heat is transmitted from the outer member 6 having the second shielding portion 6a to the inner member. 5 can be prevented from being transmitted directly.

また、下部突出端部5bが、基板7の裏面側で折り曲げられた状態で第1の感熱素子3A及び第2の感熱素子3Bの直下の領域を覆った裏面遮蔽部5cとされているので、裏面側からの輻射熱を裏面遮蔽部5cで遮蔽し、その影響から隔離することができる。
さらに、絶縁性フィルム10に感熱素子3A,3Bが設けられているので、導光路部材4から感熱素子3A,3Bへの熱伝達がさらに抑制されて高精度な測定が可能になる。
In addition, since the lower protruding end 5b is a back surface shielding portion 5c that covers a region immediately below the first heat sensitive element 3A and the second heat sensitive element 3B while being bent on the back surface side of the substrate 7, The radiant heat from the back surface side can be shielded by the back surface shielding part 5c and isolated from the influence.
Furthermore, since the heat sensitive elements 3A and 3B are provided on the insulating film 10, heat transfer from the light guide member 4 to the heat sensitive elements 3A and 3B is further suppressed, and high-precision measurement is possible.

次に、本発明に係る赤外線センサ装置の第2実施形態について、図10を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment of the infrared sensor device according to the present invention will be described below with reference to FIG. Note that, in the following description of the embodiment, the same components described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、第2遮蔽部6aが傾斜部とされているのに対し、第2実施形態の赤外線センサ装置21は、図10に示すように、第2遮蔽部26aが基板7に対して平行に設置されている点である。
すなわち、第2実施形態では、外側部材26の高さ方向中間部に水平板状の第2遮蔽部26aが第1遮蔽部5aと平行に設けられている。なお、第2遮蔽部26aの高さは、受光面2aに対する視野角を確保可能な高さに設定される。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the second shielding portion 6a is an inclined portion, whereas the infrared sensor device 21 of the second embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the second shielding part 26 a is installed in parallel to the substrate 7.
That is, in the second embodiment, a horizontal plate-like second shielding part 26a is provided in parallel with the first shielding part 5a at the intermediate portion in the height direction of the outer member 26. In addition, the height of the 2nd shielding part 26a is set to the height which can ensure the viewing angle with respect to the light-receiving surface 2a.

したがって、第2遮蔽部が第1実施形態のように傾斜している場合では付着したゴミや汚れ等が受光面2a側に滑り落ちるおそれもあるが、第2実施形態の赤外線センサ装置21では、第2遮蔽部26aが基板7に対して平行に設置されているので、ゴミや汚れ等が受光面2a側に落ち難くなる。   Therefore, when the second shielding portion is inclined as in the first embodiment, there is a possibility that attached dust, dirt, or the like may slide down to the light receiving surface 2a side, but in the infrared sensor device 21 of the second embodiment, 2 Since the shielding part 26a is installed in parallel to the substrate 7, dust, dirt, and the like are less likely to fall to the light receiving surface 2a side.

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、第1実施形態では、第2遮蔽部の下端を前記第1の感熱素子側に向けて第2遮蔽部を傾斜させて視野角を確保することが好ましいが、視野角を確保可能であれば第2傾斜部を逆方向に傾けて設置しても構わない。   For example, in the first embodiment, it is preferable to secure the viewing angle by inclining the second shielding portion with the lower end of the second shielding portion facing the first thermal element side, but it is possible to ensure the viewing angle. For example, the second inclined portion may be installed in a reverse direction.

また、上記各実施形態では、チップサーミスタの第1の感熱素子及び第2の感熱素子を採用しているが、薄膜サーミスタで形成された第1の感熱素子及び第2の感熱素子を採用しても構わない。
なお、感熱素子としては、上述したように薄膜サーミスタやチップサーミスタが用いられるが、サーミスタ以外に焦電素子等も採用可能である。
In each of the above embodiments, the first and second thermosensitive elements of the chip thermistor are employed. However, the first and second thermosensitive elements formed of the thin film thermistor are employed. It doesn't matter.
As the thermal element, a thin film thermistor or a chip thermistor is used as described above, but a pyroelectric element or the like can be used in addition to the thermistor.

1,21…赤外線センサ装置、2…赤外線センサ本体、2a…受光面、3A…第1の感熱素子、3B…第2の感熱素子、4…導光路部材、5…内側部材、5a…第1遮蔽部、5b…下部突出端部、5c…裏面遮蔽部、6,26…外側部材、6a,26a…第2遮蔽部、7…基板、7a,7b…取り付け孔、10…絶縁性フィルム、11A…第1の配線膜、11B…第2の配線膜   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Infrared sensor apparatus, 2 ... Infrared sensor main body, 2a ... Light-receiving surface, 3A ... 1st thermal element, 3B ... 2nd thermal element, 4 ... Light guide member, 5 ... Inner member, 5a ... 1st Shielding portion, 5b ... lower protruding end portion, 5c ... backside shielding portion, 6, 26 ... outer member, 6a, 26a ... second shielding portion, 7 ... substrate, 7a, 7b ... mounting hole, 10 ... insulating film, 11A ... 1st wiring film, 11B ... 2nd wiring film

Claims (5)

検出用の第1の感熱素子と補償用の第2の感熱素子とを有する赤外線センサ本体と、
前記赤外線センサ本体を囲んで設けられ前記第1の感熱素子側の直上に開口部を有する導光路部材とを備え、
前記導光路部材が、前記第2の感熱素子側の直上を覆う第1遮蔽部と、前記第1遮蔽部の直上に設けられ前記第1遮蔽部から離間した第2遮蔽部とを有していることを特徴とする赤外線センサ装置。
An infrared sensor body having a first thermal element for detection and a second thermal element for compensation;
A light guide member provided around the infrared sensor body and having an opening directly above the first thermal element side;
The light guide member includes a first shielding portion that covers the portion directly above the second thermal element side, and a second shielding portion that is provided immediately above the first shielding portion and is spaced apart from the first shielding portion. An infrared sensor device.
請求項1に記載の赤外線センサ装置において、
前記第2遮蔽部が、下端を前記第1の感熱素子側に向けて傾斜した傾斜部とされていることを特徴とする赤外線センサ装置。
The infrared sensor device according to claim 1,
2. The infrared sensor device according to claim 1, wherein the second shielding part is an inclined part having a lower end inclined toward the first thermal element side.
請求項1又は2に記載の赤外線センサ装置において、
前記赤外線センサ本体と前記導光路部材とが設置される基板を備え、
前記導光路部材が、前記赤外線センサ本体を囲んで前記基板上に設置されていると共に前記第1遮蔽部を有した内側部材と、
前記内側部材との間に隙間を空けた状態で前記内側部材を囲んで前記基板上に設置されていると共に前記第2遮蔽部を有した外側部材とで構成されていることを特徴とする赤外線センサ装置。
In the infrared sensor device according to claim 1 or 2,
A substrate on which the infrared sensor body and the light guide member are installed;
The light guide member is disposed on the substrate so as to surround the infrared sensor body, and has an inner member having the first shielding portion,
An infrared ray characterized by comprising an outer member that is disposed on the substrate so as to surround the inner member with a gap between the inner member and the inner member, and that has the second shielding portion. Sensor device.
請求項1から3のいずれか一項に記載の赤外線センサ装置において、
前記導光路部材が、前記基板に形成された取り付け孔を貫通する複数の下部突出端部を有し、
前記下部突出端部が、前記基板の裏面側で折り曲げられた状態で前記第1の感熱素子及び前記第2の感熱素子の直下の領域を覆った裏面遮蔽部とされていることを特徴とする赤外線センサ装置。
In the infrared sensor device according to any one of claims 1 to 3,
The light guide member has a plurality of lower projecting ends penetrating attachment holes formed in the substrate;
The lower protruding end portion is a back surface shielding portion that covers a region immediately below the first and second heat sensitive elements in a state of being bent on the back surface side of the substrate. Infrared sensor device.
請求項1から4のいずれか一項に記載の赤外線センサ装置において、
前記赤外線センサ本体が、受光面を上面に有する絶縁性フィルムと、
前記絶縁性フィルムの下面に互いに離間させて設けられた前記第1の感熱素子及び前記第2の感熱素子と、
前記絶縁性フィルムの下面に形成され前記第1の感熱素子に接続された導電性の第1の配線膜及び前記第2の感熱素子に接続された導電性の第2の配線膜とを備えていることを特徴とする赤外線センサ装置。
In the infrared sensor device according to any one of claims 1 to 4,
The infrared sensor body has an insulating film having a light receiving surface on the upper surface;
The first thermal element and the second thermal element provided on the lower surface of the insulating film so as to be spaced apart from each other;
A conductive first wiring film formed on a lower surface of the insulating film and connected to the first thermal element; and a conductive second wiring film connected to the second thermal element. An infrared sensor device.
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